發(fā)布時間：2022-12-07 17:56

　　近年來對中微子的研究已經(jīng)成為基礎(chǔ)科學研究的熱點內(nèi)容。繼大亞灣中微子實驗之后,我國對中微子研究的又一重大科學實驗項目——江門中微子地下實驗（Jiangmen Underground Neutrino Observatory,簡稱JUNO）正在建設(shè)。JUNO實驗的主要物理目標是精確測量中微子的質(zhì)量順序以及其它振蕩參數(shù)。在JUNO實驗中3英寸PMT探測系統(tǒng)是一套相對獨立的探測系統(tǒng),承擔著獨立物理測量、與20英寸PMT探測系統(tǒng)相互檢驗等重要任務。另外,3英寸PMT探測系統(tǒng)還有其獨立的物理目標,它可以獨立測量θ₁₂和△m₂₁~2;可以提高時間測量精度,精確重建宇宙線子,壓低宇宙線同位素本底;輔助測量超新星中微子的事例率和能譜;增大探測器能量測量的動態(tài)范圍,提高高能粒子的探測能力等。本文對3英寸PMT的低電流分壓器進行設(shè)計,共設(shè)計了3版分壓器,對分壓器的結(jié)構(gòu)和功能進行逐次優(yōu)化設(shè)計,為了降低對高壓供電系統(tǒng)的性能要求并提高系統(tǒng)的可靠性,JUNO實驗要求每個3英寸PMT供電高壓的單通道電流不超過9uA,最終設(shè)計的分壓器已滿足JUNO實驗工程建設(shè)和3英寸PMT探... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 中微子物理概述
        1.1.1 中微子的提出與驗證
        1.1.2 中微子的研究與發(fā)展
    1.2 中微子實驗概述
        1.2.1 國外中微子實驗
        1.2.2 國內(nèi)中微子實驗
    1.3 江門中微子實驗概述
        1.3.1 實驗建設(shè)方案
        1.3.2 實驗的物理目標
        1.3.3 探測器構(gòu)造
    1.4 課題研究方向與論文主要內(nèi)容
第2章 JUNO專用3英寸光電倍增管
    2.1 光電倍增管概述
        2.1.1 光電倍增管的結(jié)構(gòu)及原理
        2.1.2 光電倍增管的種類
    2.2 光電倍增管的性能參數(shù)
        2.2.1 量子效率
        2.2.2 暗電流和暗計數(shù)
        2.2.3 增益
        2.2.4 單光電子峰分辨率
        2.2.5 峰谷比
        2.2.6 陽極非線性
        2.2.7 渡越時間分散
    2.3 JUNO實驗專用3英寸PMT
        2.3.1 JUNO專用3英寸PMT的結(jié)構(gòu)特點
        2.3.2 JUNO專用3英寸PMT的性能要求
第3章 JUNO專用3英寸PMT分壓器的設(shè)計
    3.1 分壓器的作用與原理
    3.2 分壓器的結(jié)構(gòu)及初步設(shè)計
    3.3 分壓器的優(yōu)化設(shè)計
        3.3.1 分壓器的第二版設(shè)計
        3.3.2 分壓器的第三版設(shè)計
第4章 3英寸PMT性能測試系統(tǒng)及本身性能測試
    4.1 3英寸PMT性能測試系統(tǒng)簡介
        4.1.1 硬件測試系統(tǒng)
        4.1.2 軟件控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    4.2 實驗測試3英寸PMT的本身性能
        4.2.1 3英寸PMT樣管量子效率的測試
        4.2.2 3英寸PMT樣管暗計數(shù)的測試
第5章 分壓器性能對3英寸PMT探測性能的影響
    5.1 分壓電流對3英寸PMT性能的影響
        5.1.1 分壓電流對單光電子性能的影響
        5.1.2 分壓電流對陽極非線性的影響
        5.1.3 分壓電流對渡越時間分散的影響
    5.2 分壓比對3英寸PMT性能的影響
        5.2.1 分壓比對單光電子性能的影響
        5.2.2 分壓比對渡越時間分散的影響
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡介
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種用于中微子探測的3-inch光電倍增管的優(yōu)化設(shè)計[J]. 郭樂慧,田進壽,盧裕,李紅偉.  物理學報. 2016(22)
[2]PMT overshoot study for the JUNO prototype detector[J]. 羅鳳姣,衡月昆,王志民,王佩良,秦中華,徐美杭,廖東豪,張海瓊,黃永波,雷祥翠,錢森,劉術(shù)林,陳元柏,王貽芳.  Chinese Physics C. 2016(09)
[3]單光電子譜測試中觸發(fā)方式對比研究[J]. 張海瓊,錢森,王志民,夏經(jīng)凱,高峰.  核電子學與探測技術(shù). 2016(08)
[4]“日盲”紫外光電倍增管的性能研究[J]. 梁靜靜,衡月昆,李玉梅,阮向東,雷祥翠,方燦,吳智,王小狀,徐美杭,羅鳳嬌,劉術(shù)林,錢森,閆保軍,楊玉真,楊露萍,楊彪.  廣西物理. 2016(01)
[5]Evaluation of new large area PMT with high quantum efficiency[J]. 雷祥翠,衡月昆,錢森,夏經(jīng)鎧,劉術(shù)林,吳智,閆保軍,徐美杭,王錚,李小男,阮向東,王小狀,楊玉真,王文文,方燦,羅鳳姣,梁靜靜,楊露萍,楊彪.  Chinese Physics C. 2016(02)
[6]An accurate measurement of PMT TTS based on the photoelectron spectrum[J]. 黃衛(wèi)平,唐澤波,李澄,江琨,趙曉坤,王鵬飛.  Chinese Physics C. 2015(06)
[7]信號形狀法優(yōu)化PET探測器光電倍增管分壓電路[J]. 曲華,王昌耿,呂綺雯,熊健,吳和宇.  天津工業(yè)大學學報. 2015(01)
[8]大亞灣與江門中微子實驗[J]. 曹俊.  中國科學:物理學 力學 天文學. 2014(10)
[9]光電轉(zhuǎn)化器件光陰極量子效率測量研究[J]. 夏經(jīng)鎧,錢森,王文文,寧哲,程雅蘋,王貽芳,江曉山,王錚,李小男,祁鳴,衡月昆,劉術(shù)林.  核技術(shù). 2014(09)
[10]有關(guān)光電倍增管弱光檢測的電路[J]. 賽建剛,趙建科,陳永權(quán),劉峰.  科技與企業(yè). 2013(04)

博士論文
[1]LHAASO WCDA光電倍增管大動態(tài)范圍讀出研究[D]. 黃衛(wèi)平.中國科學技術(shù)大學 2014

碩士論文
[1]LHAASO-KM2A中光電倍增管的性能研究與批量測試[D]. 王旭.山東大學 2012



本文編號：3712580